(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の流体温度に応じて熱応動する熱応動素子により駆動され、前記周囲の流体温度に応じて第１の流体通路と所定領域との連通度合いを制御する第１の弁装置と、
前記熱応動素子の熱応動動作を利用して、第２の流体通路と前記領域との連通度合いを制御する第２の弁装置と、
前記熱応動素子の熱応動動作を利用して、第３の流体通路と、前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路と、の連通度合いを制御する第３の弁装置と、
を備えて構成される熱応動弁装置であって、
前記第１の弁装置が、前記周囲の流体温度が第１の所定温度より低い場合に閉弁され第１の流体通路と前記領域との連通を制限すると共に、第１の所定温度以上の場合に開弁され前記第１の流体通路と前記領域とを連通させるように構成され、
前記第２の弁装置が、前記周囲の流体温度が第２の所定温度より低い場合に開弁され第２の流体通路と前記領域とを連通させると共に、第２の所定温度以上の場合に閉弁され前記第２の流体通路と前記領域との連通を制限するように構成され、
前記第３の弁装置が、前記第３の流体通路から流体が前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路内へ流入する際には閉弁して前記第３の流体通路から前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路への流体の流入を制限する逆止弁を含んで構成され、前記周囲の流体温度が第３の所定温度以上の場合に前記熱応動素子の熱応動動作を利用して当該逆止弁が開弁され前記第３の流体通路と前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路とを連通させるように構成される
ことを特徴とする熱応動弁装置。
【請求項２】
前記第１の所定温度より前記第２の所定温度が高く設定され、前記第１の所定温度より前記第３の所定温度が高く設定されることを特徴とする請求項１に記載の熱応動弁装置。
【請求項３】
前記第１の弁装置が、前記熱応動素子の熱応動動作により移動される移動体の動作を利用して開閉弁し、
前記第２の弁装置が、前記移動体の動作を利用して開閉弁されると共に、
前記移動体の移動方向が、変換手段を介して変換され、当該変換された移動方向に沿って前記第３の弁装置の逆止弁が開弁されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱応動弁装置。
【請求項４】
前記第３の弁装置の逆止弁が、前記熱応動素子の熱応動動作により開弁されていないときに、空気抜き用の浮動弁として機能するよう構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の熱応動弁装置。
【請求項５】
前記第３の弁装置の逆止弁に略一体的に取り付けられた弁体を介して前記第２の流体通路と前記領域との連通度合いを制御するように構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の熱応動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱応動弁装置及び当該装置を利用した蓄熱システムに関する。例えば、暖機用蓄熱システムを備えた内燃機関等の燃焼装置の冷媒である冷却水の循環系に適用できる熱応動弁装置、及び当該装置を利用した蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関等のエンジンからの排気に含まれる有害物質を低減して環境保護を図ることは重要な課題であり、このための技術として、例えば、特許文献１には、エンジン暖機用蓄熱システムが提案されている。
このものは、図１９に示すようなシステム構成を有し、エンジン１の運転中に高温となった冷却水を運転中（或いは停止直後）に所謂魔法瓶状の蓄熱タンク７に移送して貯留するよう冷却水経路を三方弁６Ａを用いて切り換え、次回エンジン始動前に前記三方弁６Ａを用いて流路を切り換えると共に電動ポンプ８を駆動することで、この蓄熱タンクに貯留しておいた比較的高温の冷却水をエンジン１に供給して暖め（プレヒート）、始動性や始動後の燃焼特性を改善すると共にエンジン１の暖機完了までの時間を短縮して、未燃物質の排出量の低減等を図るようにしている。
【０００３】
なお、前記プレヒート後は、前記三方弁６Ａを切り換えてエンジン１からの冷却水の蓄熱タンク通路５００への流入を制限し、エンジン１からの冷却水をバイパス通路４００へ流入させ、通常のサーモスタット４の動作を介してエンジン１の冷却水温が所定温度に上昇するまでバイパス通路４００を冷却水が循環するように制御すると共に、冷却水温が所定温度以上になったら、当該比較的高温の冷却水をラジエータ３が介装されるラジエータ通路２００へ流して放熱を図ると共に、前記三方弁６Ａの流路を切り換えてヒータコア５が介装されるヒーターコア通路３００へ比較的高温な冷却水を流入させるようになっている（通常運転モード）。
【０００４】
また、かかる通常運転モードにおいて、冷却水が前記所定温度より高温に設定される所定温度を超えた場合には、前記三方弁６Ａにより流路を切り換えて、前記蓄熱タンク７が介装される蓄熱タンク通路５００に冷却水を流入させて高温の冷却水を貯留させるようにする（走行時蓄熱モード）と共に、かかる走行時蓄熱モードにより十分に高温の冷却水を蓄熱タンク７に貯留させることができなかった場合には、エンジン１の運転停止後に、前記三方弁６Ａを用いて流路を切り換えると共に電動ポンプ８を駆動することで、エンジン１の比較的高温の冷却水を蓄熱タンク７に貯留させるようにしている。
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のエンジン暖機用蓄熱システムは、三方弁６Ａを用いて流路を切り換える構成であるため、弁体の位置（流路の切り換え状態）を検出するためのポテンショメータ等が必要になると共に、三方弁６Ａの流路切り換え制御を行なうための制御装置等が必要になるなど、製品コストが増大する惧れがある。また、三方弁６Ａの流路切り換え制御は、上述したようにエンジン１の始動前、暖機運転中、暖機後、運転停止後などの運転状態を検出し、その運転状態に応じて三方弁６Ａの切り換え制御を行なう必要があり、制御システムが複雑化して高コスト化を招く惧れがある。
【０００６】
かかる観点から、特許文献２などには、エンジン暖機用蓄熱システムの構成の簡略化を図ったものが提案されている。
特許文献２に記載されている技術は、図２０に示すように、蓄熱タンク７とエンジン１との間に熱応動弁機能付きの逆止弁９を配設して、エンジン１側から蓄熱タンク７への冷却水の流れを制限すると共に、冷却水の温度上昇により逆止弁９による冷却水流れの制限を緩めることにより、エンジン１の冷却水温度が所定に上昇した際には冷却水（温水）の蓄熱タンク７への貯留を可能にする一方（走行時蓄熱モードに対応）、蓄熱タンク７側からエンジン１側への冷却水の流れは制限されないため、エンジン始動前には電動ポンプ８を駆動することで、蓄熱タンク７に貯留しておいた比較的高温な冷却水をエンジン１へ供給してプレヒートを可能にしている。
【特許文献１】宮田喜夫、外３名、「エンジン暖機用蓄熱システムの開発」、デンソーテクニカルレビュー  Ｖｏｌ．１０  Ｎｏ．１  ２００５、ｐ．８８−９５
【特許文献２】特開２００７−１７０２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のものであっても、エンジン１の冷却水温が所定温度に上昇するまでエンジン１の内部の冷却水通路とバイパス通路４００の間で冷却水が循環するように流路を制御すると共に、冷却水温が所定温度以上になったら、当該比較的高温の冷却水をラジエータ３へ流して放熱を図るように流路を切り換え制御する通常のサーモスタット４を備えると共に、更に別の熱応動弁機能付きの逆止弁９を備える必要があり、依然として構成の複雑化や高コスト化を招来するものである。
【０００８】
また、特許文献２に記載されている逆止弁９の構造は、通常運転モードにおいて、シリンダブロック１ａ側と蓄熱タンク７側とを連通させない状態（弁体９１が閉じた状態）では感温部９３（熱応動部）が冷却水の流れの中に置かれていないため（エンジンのシリンダブロック１ａ側と蓄熱タンク７側とが連通しておらず感温部９３付近の冷却水は淀んだ状態となっている）、感温部９３において正確なエンジン１の冷却水温を感知することができない惧れがある。
【０００９】
このため、例えば、感温部９３（熱応動部）に冷却水が流れ込むようにシリンダブロック１ａ側と蓄熱タンク７側とを連通させない状態（弁体９１が閉じた状態）においても所定に洩れを生じさせるなどが考えられるが、かかる場合には、本来必要のない冷却水流れが生じて蓄熱タンク７が介装される通路にもリークが生じる。このため、エンジン１の稼動時に常に蓄熱タンク７内に冷却水流れが生じ、水温が高くない冷却水も蓄熱タンク７に流入してしまい、以って必ずしも高温の冷却水が蓄熱タンク７内に蓄えられるとは限らない。
また、図２１の（Ａ）、（Ｂ）に示すように配管１３３や配管１３４を別途新たに設けてエンジン１の冷却水を感温部９３へ積極的に触れさせることなどが考えられるが、このように配管１３３や配管１３４を設ける場合は、システムの複雑化や大型化を招くこととなる。
【００１０】
また、特許文献２に記載のものは、図２２に示したように、逆止弁９においては、比較的低い付勢力が要求される逆止弁用スプリングと比較的高い付勢力が要求される感温部９３のピストンロッド９３ｂの戻し用スプリングとしての機能を、共通の圧縮コイルばね９４に持たせているため、逆止弁９１の逆止弁としての機能を良好に達成させるためには、弁体９１の電動ウォーターポンプ８から吐出される冷却水の圧力を受ける受圧面積を大きく取る必要があり、弁体９１延いては逆止弁９のサイズが大きくなり、小型・軽量化等が難しくなることなどが想定される。
【００１１】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、小型・軽量、簡単かつ安価な構成で、複雑な制御系等を必要としない蓄熱システムに適用することができる熱応動弁装置を提供することを目的とする。また、当該熱応動弁装置を備えた蓄熱システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このため、本発明に係る熱応動弁装置は、
周囲の流体温度に応じて熱応動する熱応動素子により駆動され、前記周囲の流体温度に応じて第１の流体通路と所定領域との連通度合いを制御する第１の弁装置と、
前記熱応動素子の熱応動動作を利用して、第２の流体通路と前記領域との連通度合いを制御する第２の弁装置と、
前記熱応動素子の熱応動動作を利用して、第３の流体通路と、前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路と、の連通度合いを制御する第３の弁装置と、
を備えて構成される熱応動弁装置であって、
前記第１の弁装置が、前記周囲の流体温度が第１の所定温度より低い場合に閉弁され第１の流体通路と前記領域との連通を制限すると共に、第１の所定温度以上の場合に開弁され前記第１の流体通路と前記領域とを連通させるように構成され、
前記第２の弁装置が、前記周囲の流体温度が第２の所定温度より低い場合に開弁され第２の流体通路と前記領域とを連通させると共に、第２の所定温度以上の場合に閉弁され前記第２の流体通路と前記領域との連通を制限するように構成され、
前記第３の弁装置が、前記第３の流体通路から流体が前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路内へ流入する際には閉弁して前記第３の流体通路から前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路への流体の流入を制限する逆止弁を含んで構成され、前記周囲の流体温度が第３の所定温度以上の場合に前記熱応動素子の熱応動動作を利用して当該逆止弁が開弁され前記第３の流体通路と前記領域或いは前記領域に接続される第２の流体通路とを連通させるように構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、前記第１の所定温度より前記第２の所定温度が高く設定され、前記第１の所定温度より前記第３の所定温度が高く設定されることを特徴とすることができる。
また、本発明は、前記第１の弁装置が、前記熱応動素子の熱応動動作により移動される移動体の動作を利用して開閉弁し、
前記第２の弁装置が、前記移動体の動作を利用して開閉弁されると共に、
前記移動体の移動方向が、変換手段を介して変換され、当該変換された移動方向に沿って前記第３の弁装置の逆止弁が開弁されることを特徴とすることができる。
【００１５】
本発明は、前記第３の弁装置の逆止弁が、前記熱応動素子の熱応動動作により開弁されていないときに、空気抜き用の浮動弁として機能するよう構成されることを特徴とすることができる。
【００１６】
また、本発明は、前記第３の弁装置の逆止弁に略一体的に取り付けられた弁体を介して前記第２の流体通路と前記領域との連通度合いを制御するように構成されることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型・軽量、簡単かつ安価な構成で、複雑な制御系等を必要としない蓄熱システムに適用することができる熱応動弁装置を提供することができる。また、小型・軽量、簡単かつ安価な構成で、複雑な制御系等を必要としない蓄熱システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る熱応動弁装置の実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例により、本発明が限定されるものではない。
また、以下で説明する実施例に係る熱応動弁装置が制御の対象とする流体は、冷却水等の冷媒に限定されるものではないと共に、非圧縮性流体、圧縮性流体のいずれにも適用可能であり、水道水、純水等の液体は勿論、気体にも適用可能である。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１に係るサーモスタット（熱応動弁）装置１００は、図１に示すように、例えば自動車等に搭載される或いは定置式のエンジン１の冷却システムに採用される（ガソリン、軽油、アルコール等の他、種々の雑燃料を燃料とする内燃機関や外燃機関などの熱機関の他、動力等を取り出さない燃焼装置の冷却回路や燃料電池のセル冷却回路などの冷却システムにも本発明は適用可能である）。
図１に示したように、エンジン１にはクランク軸等により駆動されるメカニカル駆動のウォーターポンプ２がエンジン１の内部の冷却通路（図示せず）の入口側に接続され、エンジン１の内部の冷却通路の出口側には、ラジエータ３が介装されるラジエータ通路２００及びヒータコア５及び二方向弁６が介装されるヒーターコア通路３００が配設され、前記ラジエータ通路２００と前記ヒーターコア通路３００はサーモスタット装置１００に接続されている。
【００２２】
また、エンジン１の出口近傍において前記ヒーターコア通路３００から分岐され、前記サーモスタット装置１００に接続されるバイパス通路４００が配設されている。
更に、前記バイパス通路４００から分岐され、蓄熱タンク７及び電動式ウォーターポンプ８が介装される蓄熱タンク通路５００が、前記サーモスタット装置１００に接続されている。
【００２３】
ここで、本実施例に係るサーモスタット装置１００は、例えば図２に示すように、内部にサーモエレメント１６０（熱応動素子）の温度感知部１６１側を収容するハウジング部１０１を備えて構成されている。また、サーモエレメント１６０のピストンロッド１６１ａを支持する支持部１０２と、前記ラジエータ通路２００が接続されるラジエータ側接続部１２０と、が備えられている。
【００２４】
前記ハウジング部１０１には、ウォーターポンプ２の入口側（すなわち、エンジン１）に接続されるエンジン側接続部１１０と、前記ヒータコア通路３００に接続されるヒータコア通路接続部１３０と、前記バイパス通路４００に接続されるバイパス通路接続部１４０が設けられている。また、前記バイパス通路接続部１４０には、蓄熱タンク通路５００に接続される蓄熱タンク通路接続部１５０が接続されている。
【００２５】
そして、前記蓄熱タンク通路接続部１５０には逆止弁１５１が設けられており、当該逆止弁１５１は、ハウジング部１０１側の冷却水圧力により生じる押力（図２中下向き）が、蓄熱タンク通路５００側の冷却水圧力により生じる押力（図２中上向き）とコイルスプリング１５３の付勢力との合計を上回った場合に開弁して切欠１５２を介してハウジング部１０１側から蓄熱タンク通路５００側への冷却水の通過を許容し、それ以外の時は逆止弁１５１は閉弁してハウジング部１０１側と蓄熱タンク通路５００側との連通を遮断するようになっている。
【００２６】
ここで、サーモエレメント１６０は、ハウジング部１０１内の冷却水の温度を感知して膨張収縮するワックス等の熱膨張体を内封した温度感知部１６１を備え、この温度感知部１６１から、当該温度感知部１６１内部の熱膨張体の熱膨張収縮に応じて図２中上下方向に沿って伸縮するピストンロッド１６１ａが突出している。
【００２７】
このピストンロッド１６１ａの一端（図２中上端）部は前記支持部１０２に支持されており、他端側は前記温度感知部１６１に収容されている。
【００２８】
前記温度感知部１６１には、ピストンロッド１６１ａ側には当該温度感知部１６１と略一体的にスプリングシート１６２が取り付けられており、当該スプリングシート１６２は前記ラジエータ側接続部１２０側と前記ハウジング部１０１の内部とを連通或いは遮断する弁としての機能を奏することが可能な弁形状を有して構成されている。
【００２９】
また、前記ハウジング部１０１（前記支持部１０２）と略一体的なスプリングシート１６３が、前記ハウジング部１０１（前記支持部１０２）と略一体的な支持部材１６４を介して前記スプリングシート１６２に対向して配設されており、スプリングシート１６２、１６３の間には、前記スプリングシート１６２を閉弁（図２中上）側に付勢するコイルスプリング１６５が配設される。なお、スプリングシート１６３の中心部分には開口部が設けられ、当該開口部に前記温度感知部１６１が嵌挿されて支持されるようになっている。
【００３０】
従って、例えば、前記ハウジング部１０１内の冷却水温度が高く、前記温度感知部１６１内部の熱膨張体の熱膨張に応じて前記ピストンロッド１６１ａが伸張すると、それに応じて前記温度感知部１６１及びスプリングシート１６２が前記コイルスプリング１６５の付勢力に抗して図２中下方に移動して、前記ラジエータ側接続部１２０側と前記ハウジング部１０１の内部とを連通させるように動作することになる。
【００３１】
一方、例えば、前記ハウジング部１０１内の冷却水温度が低く、前記温度感知部１６１内部の熱膨張体の熱収縮しようとすると、前記温度感知部１６１及びスプリングシート１６２が前記コイルスプリング１６５の付勢力によって図２中上方に移動されて前記ピストンロッド１６１ａが収縮されることとなって、以って前記ラジエータ側接続部１２０側と前記ハウジング部１０１の内部とを遮断するように動作することになる。
【００３２】
また、本実施例では、前記温度感知部１６１の下端部には、当該下端部から図２中下側に延在されるロッド１６６が略一体的に取り付けられていると共に、このロッド１６６の下端部にはスプリングシート１６７が取り付けられている。このスプリングシート１６７は、例えば、ロッド１６６の下端部にスナップリング等の位置規制部材１６９により下方への移動を規制されつつ、ロッド１６６に対して摺動自在に嵌挿されている。
【００３３】
前記スプリングシート１６７は、前記バイパス通路接続部１４０と前記ハウジング部１０１の内部とを連通或いは遮断する弁としての機能を奏することが可能な弁形状を有して構成されている。
【００３４】
そして、前記スプリングシート１６７と、前記温度感知部１６１の下端部と、の間には、コイルスプリング１６８が配設されており、これによりスプリングシート１６７は前記ロッド１６６の下端部側の位置規制部材１６９に対して付勢されることになる。
【００３５】
上述したような構成を備えた本実施例に係るサーモスタット装置１００の動作について、図２〜図５を用いて、以下で説明する。
なお、前記ハウジング部１０１の内部が本発明に係る所定領域に相当し、前記ラジエータ通路（２００）が本発明に係る第１の流体通路の一例に相当し、弁体として機能する前記スプリングシート（１６２）が本発明に係る第１の弁装置の一部を構成する。また、前記バイパス通路（４００）が本発明に係る第２の流体通路の一例に相当し、弁体として機能する前記スプリングシート（１６７）が本発明に係る第２の弁装置の一部を構成する。更に、前記蓄熱タンク通路（５００）が本発明に係る第３の流体通路の一例に相当し、前記逆止弁（１５２）が本発明に係る第３の弁装置の一部を構成する。
【００３６】
（プレヒートモード）
図２は、エンジン始動前に電動式ウォーターポンプ８を駆動して蓄熱タンク７に貯留しておいた比較的高温の冷却水をエンジンに供給して暖機を図るプレヒートの際のサーモスタット装置１００の作動状態を示している。
プレヒートモードにおいては、エンジン１の冷間始動の際にスタータによるクランキングを行なう前に電動式ウォーターポンプ８が駆動されると、電動式ウォーターポンプ８の吐出側の冷却水圧力が昇圧され、図２に示したサーモスタット装置１００のエンジン側接続部１１０から冷却水がサーモスタット装置１００のハウジング部１０１内へ流入しようとする。なお、このとき、二方向弁６は例えば閉弁状態とすることができる。
【００３７】
このとき、前記蓄熱タンク通路接続部１５０と前記電動式ウォーターポンプ８との間の蓄熱タンク通路５００は、電動式ウォーターポンプ８の吸込側であり、かかる部分の冷却水圧力は低下しているため、ハウジング部１０１内の冷却水圧力により生じる押力（図２中下向き）が、蓄熱タンク通路５００側の冷却水圧力により生じる押力（図２中上向き）とコイルスプリング１５３の付勢力との合計を上回ることとなって、逆止弁１５１が図２中下側に移動されて開弁（切欠１５２が開通）され、ハウジング部１０１側から蓄熱タンク通路５００側への冷却水の通過が許容されることになる。
【００３８】
従って、電動式ウォーターポンプ８により吐出される蓄熱タンク７内の比較的高温な冷却水が、エンジン１内の停止中に冷やされた冷却水を蓄熱タンク７側へ押し出し、エンジン１内の図示しない冷却通路（ウォータージャケット等も含む）が蓄熱タンク７に貯留されていた比較的高温の冷却水によって満たされることとなって、エンジン始動前においてエンジン１の暖機が図られることになる（プレヒート）。
これにより、エンジン１の冷間始動時における始動性や始動後における燃焼特性が改善され、特に未燃物質の排出量を効果的に低減することが可能となる。
【００３９】
（通常運転モード）
図３、図４は、プレヒート後、エンジン１を始動した後の通常運転におけるサーモスタット装置１００の作動状態（通常運転モード）を示している。
［始動後暖機完了前まで］（図３参照）
プレヒート終了後、電動式ウォーターポンプ８の駆動が停止されており、エンジン１が始動される。
エンジン１の始動が行なわれると、エンジン１によりウォーターポンプ２が駆動されるため、冷却水は、図２の冷却水の流れ方向とは逆に、図３に示すように、前記ハウジング部１０１から前記エンジン側接続部１１０を介してウォーターポンプ２側へ向けて流れるようになる。そして、ウォーターポンプ２により吐出される冷却水は、エンジン１の内部の冷却通路（図示せず）を通過し、バイパス通路４００を通ってサーモスタット装置１００に向けて流れることになる。
【００４０】
このとき、二方向弁６は例えば閉弁状態とすることができる。なお、車室内の暖房を行なう場合は二方向弁６を開弁させてヒーターコア５に暖かい冷却水を供給することができる。
また、冷却水温度が未だ所定の暖機完了温度（例えば、７８°Ｃ〜８８°Ｃの間に設定され、本発明に係る第１の所定温度の一例に相当する）に至っていないため、プレヒート時と同様、サーモエレメント１６０の温度感知部１６１内の熱膨張体が熱膨張してピストンロッド１６１ａを伸張させておらず、前記スプリングシート１６２は前記コイルスプリング１６５の付勢力によって図３中上方に閉弁付勢されており、前記ラジエータ側接続部１２０側と前記ハウジング部１０１の内部との連通は遮断された状態となっている。
【００４１】
更に、バイパス通路４００から分岐される蓄熱タンク通路５００に冷却水が流入しようとすると、逆止弁１５１は閉弁され、ハウジング部１０１側と蓄熱タンク通路５００側との連通は遮断された状態となる。
【００４２】
従って、ウォーターポンプ２により吐出される冷却水は、エンジン１の内部の冷却通路（図示せず）を通過し、バイパス通路４００を流れて、前記サーモスタット装置１００のハウジング部１０１の内部に前記バイパス通路接続部１４０を介して流入することになる。
このため、通常のエンジンにおける暖機運転と同じように、エンジン１の内部通路を経てエンジン１から流出する冷却水を、ラジエータ３、ヒータコア５、蓄熱タンク７などへ流入させることなく、バイパス通路４００を介して循環させることができる。
よって、通常のエンジンの暖機運転と同じように、冷却水から外部へ持ち去られる熱量を低減し、エンジン１の燃焼熱等によって冷却水を始動後早期に昇温させることができることになる。
【００４３】
［暖機完了後］（図４参照）
上述した図３に示す状態から、冷却水温度が上昇し、所定の暖機完了温度に至ると、サーモエレメント１６０の温度感知部１６１内の熱膨張体が熱膨張してピストンロッド１６１ａを伸張させるため、図４に示すように、前記スプリングシート１６２は、前記コイルスプリング１６５の付勢力に抗して図４中下方に移動され、冷却水温度に応じて所定に開弁されて、前記ラジエータ側接続部１２０延いてはラジエータ通路２００と前記ハウジング部１０１の内部とが所定に連通された状態となる。
【００４４】
これにより、ウォーターポンプ２により吐出される冷却水は、エンジン１の内部の冷却通路（図示せず）を通過した後、バイパス通路４００及びラジエータ３が介装されるラジエータ通路２００の双方を通ってサーモスタット装置１００に向けて流れることになる。
このため、サーモスタット装置１００のハウジング部１０１の内部では、バイパス通路４００を通過した比較的高温な冷却水と、ラジエータ３により冷却されラジエータ通路２００から流入する比較的低温の冷却水と、が混合され、当該混合後の冷却水温度を前記サーモエレメント１６０の温度感知部１６１が検知して、当該混合後の冷却水温度に応じてピストンロッド１６１ａの伸張量が自動的に調整されることになる。これにより、前記スプリングシート１６２の開弁量が自動的に定められることになる。
【００４５】
なお、当該スプリングシート１６２の動きに連動して、前記ロッド１６６の下端側の位置規制部材１６９にコイルスプリング１６８により押圧付勢されている弁体として機能するスプリングシート１６７も図４中上下方向に移動されるため、バイパス通路接続部１４０と前記ハウジング部１０１の内部との連通度合いが自動的に制御されることになる。
【００４６】
すなわち、バイパス通路４００を流れる冷却水温度がエンジン１の運転状態に応じて上昇すれば、混合後の冷却水温度が上昇するため、前記スプリングシート１６２の開弁量が増大される一方で前記スプリングシート１６７の開弁量が減少され、以ってラジエータ通路２００を流れる冷却水量が増加されてバイパス通路４００を流れる冷却水量が減少されるため、混合後の冷却水温度が低下される。
この逆に、バイパス通路４００を流れる冷却水温度がエンジン１の運転状態に応じて低下すれば、混合後の冷却水温度が低下するため、前記スプリングシート１６２の開弁量が低減される一方で前記スプリングシート１６７の開弁量が増大され、以ってラジエータ通路２００へ流入する冷却水量が減少されてバイパス通路４００を流れる冷却水量が増加されるため、混合後の冷却水温度が上昇される。
【００４７】
このようにして、本実施例においても、通常のエンジン冷却系と同様に、暖機完了後は、エンジン１の運転状態に拘わらず、冷却水が略一定の温度に自動的に制御されることになる。
ここにおいて、前記スプリングシート１６７が閉弁される前記混合後の冷却水温度の閾値が、本発明に係る第２の所定温度（＞第１の所定温度）の一例に相当する。
【００４８】
（走行時蓄熱モード）
上述したような暖機完了後の運転中において、混合後の冷却水温が所定の走行時蓄熱開始温度（例えば、７８°Ｃ〜８８°Ｃの間に設定され、本発明に係る第３の所定温度（＞第１の所定温度）の一例に相当する）に至った場合、本実施例では、図５に示すように、蓄熱タンク７に高温の冷却水を貯留させるための蓄熱動作を行なうようになっている。
【００４９】
すなわち、混合後の冷却水温が所定の走行時蓄熱開始温度に至った場合には、これに応じてピストンロッド１６１ａが所定に伸張され前記スプリングシート１６２の開弁量が増大されるが、これと同時に前記温度感知部１６１も図５中下方へ移動される。
従って、前記温度感知部１６１と略一体的なロッド１６６も図５中下方へ移動され、このロッド１６６の下端部の位置規制部材１６９に押圧付勢されている弁体としてのスプリングシート１６７も図５中下方へ移動されて、バイパス通路接続部１４０の弁座部１４１に着座してバイパス通路４００を閉じる。ただし、弁座部１４１には、周方向に複数（一つでもよい）の切欠１４２が設けられているため、スプリングシート１６７が弁座部１４１に着座した状態でも、バイパス通路接続部１４０側からハウジング部１０１側への冷却水のある程度の流入がなされるようになっている。
【００５０】
更に、ロッド１６６の下端部が、逆止弁１５１の上端部と当接して逆止弁１５１を図５中下方に押下げることによって逆止弁１５１を開弁させる。
これにより、ハウジング部１０１内へ、逆止弁１５１の切欠１５２、蓄熱タンク通路接続部１５０、蓄熱タンク通路５００を介して冷却水が流入されるようになる。従って、蓄熱タンク通路５００に介装される蓄熱タンク７では、先に貯留されていた低温の冷却水を、新たに流入してくる比較的高温の冷却水によって入れ替えて貯留することができることになる。
【００５１】
このようにして、本実施例によれば、エンジン運転中（走行中）に高温の冷却水を蓄熱タンクに貯留させることができるため、次回始動時におけるプレヒートによる暖機効果を効果的なものとすることができる。
ところで、前述した第２の所定温度と前述した第３の所定温度の上下関係は、要求に応じて適宜設定可能である。
【００５２】
また、かかる走行時蓄熱モードにより高温の冷却水を蓄熱タンクに十分に貯留させることができなかった場合には、エンジン１の運転停止後に、プレヒートモードと同様に電動式ウォーターポンプ８を駆動することで、エンジン１内の比較的高温の冷却水を蓄熱タンク７に貯留させることが可能である。
【００５３】
なお、通常のエンジンと同様に、ヒータコア５が介装されるヒータコア通路３００へは、通常運転モード、走行時蓄熱モード等において、例えば暖房等のために運転者などがヒーター回路のスイッチを入れたときに二方向弁６が開弁されて冷却水が流れるようになる。
【００５４】
以上説明したように、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置１００によれば、従来における特許文献１や特許文献２に記載されているようなエンジン暖機用蓄熱システムにおいて、冷却水の循環系に通常のサーモスタットとは別に、別個新たに三方弁や熱応動弁機能付きの逆止弁を設け構造系を複雑化したり制御系を複雑化させることがないため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
すなわち、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置１００によれば、１つのサーモエレメントの熱応動動作を多機能（逆止弁作動）に利用することができるため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
【実施例２】
【００５５】
本発明の実施例２に係るサーモスタット（熱応動弁）装置６００が利用されるエンジン暖機用蓄熱システムは、図１に概略的に示した実施例１のシステム構成と同様である。ここでは、実施例１と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略することとする。
【００５６】
以下に、本実施例に係るサーモスタット装置６００の構成について説明する。
図６に示すように、本実施例に係るサーモスタット装置６００は、逆止弁６５１の取り付け位置が実施例１の逆止弁１５１と異なっている。
本実施例に係る逆止弁６５１は、ハウジング部１０１の側壁に配設され蓄熱タンク通路５００に接続される蓄熱タンク通路接続部６５０に配設されている。なお、逆止弁６５１の開閉弁方向は、サーモエレメント１６０の温度感知部１６１の移動方向（或いはピストンロッド１６１ａの伸張収縮方向）と略直交する方向に配設されている。当該逆止弁６５１は、ハウジング部１０１側の冷却水圧力により生じる押力（図６中右向き）が、蓄熱タンク通路５００側の冷却水圧力により生じる押力（図６中左向き）とコイルスプリング６５２の付勢力との合計を上回った場合に図６中右側に移動されて開弁してハウジング部１０１側から蓄熱タンク通路５００側への冷却水の通過を許容し、それ以外の時は逆止弁６５１は閉弁してハウジング部１０１側と蓄熱タンク通路５００側との連通を遮断するようになっている。
【００５７】
また、本実施例では、ガイド部材６１０が、温度感知部１６１（或いはスプリングシート１６２）と略一体的に取り付けられている。
ここで、本実施例においては、図６に示した（プレヒートモード）、図７に示した（通常運転モード）、図８に示した（走行時蓄熱モード）において、逆止弁６５１は実施例１の逆止弁１５１と同様に機能し、実施例１で説明したと同様にして各モードが達成されることになる。
【００５８】
ただし、図８に示したように、（走行時蓄熱モード）においては、ハウジング部１０１内の冷却水温が所定の走行時蓄熱開始温度に至った場合、サーモエレメント１６０の温度感知部１６１内の熱膨張体が熱膨張してピストンロッド１６１ａが図８中下方に伸張され、温度感知部１６１及びガイド部材６１０が図８中下方に移動されると、この移動に伴って、逆止弁６５１の端部６５１ａがガイド部材６１０の外周部６１１と当接して当該外周部６１１の形状に倣って図８中右方向に押圧される。
【００５９】
このため、逆止弁６５１は、コイルスプリング６５３の付勢力及び逆止弁６５１の前後差圧に抗して、図８中右方向に移動され開弁されることになる。この一方で、温度感知部１６１と略一体的なロッド１６６も図８中下方へ移動され、これに伴いスプリングシート１６７も図８中下方へ移動されるため、バイパス通路接続部１４０の弁座部１４１に着座してバイパス通路４００を閉じることになる。
ここで、逆止弁６５１が開弁されると、ハウジング部１０１内へ、逆止弁６５１の切欠６５２、蓄熱タンク通路接続部６５０、蓄熱タンク通路５００を介して冷却水が流入されるようになる。よって、蓄熱タンク通路５００に介装される蓄熱タンク７では、先に貯留されていた低温の冷却水を、新たに流入してくる比較的高温の冷却水によって入れ替えて貯留することができることになる。
【００６０】
このようにして、本実施例においても、エンジン運転中（走行中）に高温の冷却水を蓄熱タンクに貯留させることができるため、次回始動時におけるプレヒートによる暖機効果を効果的なものとすることができる。
なお、（通常運転モード）の［暖機完了後］のモードにおいて、ハウジング部１０１内の冷却水温が上昇し、所定の暖機完了温度に至った場合でも、蓄熱開始温度に至るまでは、図７に示したように、サーモエレメント１６０の温度感知部１６１内の熱膨張体が熱膨張してピストンロッド１６１ａが伸張し、温度感知部１６１及びガイド部材６１０が図７中下方に移動されても、逆止弁６５１の端部６５１ａは、ガイド部材６１０の外周部６１１と当接しないようにガイド部材６１０の外周部６１１の形状は形成されているため、逆止弁６５１が開弁することはない。
【００６１】
従って、本実施例においても、実施例１と同様にして、（通常運転モード）の［暖機完了前まで］のモード、［暖機完了後］のモードが達成されることになる。
以上説明したように、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置６００によっても、従来における特許文献１や特許文献２に記載されているようなエンジン暖機用蓄熱システムにおいて、冷却水の循環系に通常のサーモスタットとは別に、別個新たに三方弁や熱応動弁機能付きの逆止弁を設け構造系を複雑化したり制御系を複雑化させることがないため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
すなわち、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置６００によっても、１つのサーモエレメントの熱応動動作を多機能（逆止弁作動）に利用することができるため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
なお、本実施例は、バイパス通路接続部１４０と蓄熱タンク接続部６５０を独立して配設したので、実施例１のように弁座部１４１に切欠１４２を設ける必要がなく、バイパスバルブとして機能するスプリングシート１６７の閉弁（前記ハウジング部１０１内とバイパス通路４００との連通の遮断）を確実に行えることができるため、第２の所定温度（バイパス閉弁温度）以上において、より冷却能力が要求されるときには、ラジエータ３を流れる冷却水流量を増加させることができ、以って冷却能力をアップさせることができる。
更に、バイパス通路接続部１４０と蓄熱タンク接続部６５０を独立して配設したことで、蓄熱タンク接続部６５０の配置の自由度を向上させることができる。このため、例えば、走行時蓄熱モードにおいて逆止弁６５１が押し開かれ冷却水がハウジング部１０１内に流入する際に、プレヒート時に蓄熱タンク７に貯留した（エンジン１から流入した）冷たい冷却水が蓄熱タンク通路５００からハウジング部１０１内に流入し、この冷たい冷却水がサーモエレメント１６０の温度感知部１６１に直接的に当たることで偏った温度感知を生じさせ、エンジン１のための冷却水温度調節機能を乱すなどの惧れがあるが、このような惧れを、蓄熱タンク接続部６５０からのハウジング部１０１内への流入場所（配置）を工夫することで、極力小さくすることが可能となる。
また、本実施例のように、蓄熱タンク接続部６５０をハウジング部１０１のサイドに配設し（図６等参照）、ガイド部材６１０の外周部６１１と当接させ当該外周部６１１の形状に倣って逆止弁６５１を開弁させるようにした場合においては、前記ガイド部材６１０の外周部６１１をデフレクターとしての機能（水流を反らしたり曲げたりする機能）を持つよう形成することで、上述したような蓄熱タンク接続部６５０を介して蓄熱タンク７からの冷水がサーモエレメント１６０の温度感知部１６１に直接的に当たってしまい偏った温度感知を生じさせるような現象等を抑制することも可能である。
ところで、本実施例では、コイルスプリング６５３を設けて逆止弁６５１を閉弁方向に付勢しているが、当該コイルスプリング６５３を省略し、逆止弁６５１の前後差圧により閉弁させる構成とすることもできる。かかる場合には、逆止弁６５１を、圧力差のみで開閉弁する浮動弁、延いては空気抜き用の所謂ジグルバルブ（ｊｉｇｇｌｅ  ｖａｌｖｅ）として機能させることができるため、蓄熱タンク通路５００に別個新たに空気抜き用のジグルバルブ（浮動弁）を設ける必要がなく、低コスト化、小型化等を図ることができる。
【実施例３】
【００６２】
本発明の実施例３に係るサーモスタット（熱応動弁）装置７００が利用されるエンジン暖機用蓄熱システムは、図１に概略的に示した実施例１のシステム構成と同様である。ここでは、実施例１と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略することとする。
【００６３】
図９に示すように、本実施例に係るサーモスタット装置７００は、実施例１の逆止弁１５１に代えて、逆止弁７５１（本発明に係る第３の弁装置の一部を構成する）が備えられる。
本実施例に係る逆止弁７５１は、実施例１と同様の蓄熱タンク通路接続部１５０に設けられている。しかしながら、当該逆止弁７５１には、実施例１の逆止弁１５１に作用していたコイルスプリング１５３が省略されている。
【００６４】
かかる構成の逆止弁７５１は、ハウジング部１０１側の冷却水圧力により生じる押力（図９中下向き）が、蓄熱タンク通路５００側の冷却水圧力により生じる押力（図９中上向き）を上回った場合（自重や浮力、走行Ｇ等を無視すると−以下同様）に図９中下方に押下げられることで、逆止弁７５１に設けられた切欠７５２がハウジング部１０１の内部と蓄熱タンク通路５００とを連通させ、ハウジング部１０１側から蓄熱タンク通路５００への冷却水の通過を許容し、それ以外の時は逆止弁７５１の切欠７５２によるハウジング部１０１の内部と蓄熱タンク通路５００と連通が遮断されるようになっている。
すなわち、本実施例に係る逆止弁７５１は、実施例１のようにコイルスプリング１５３を用いることなく、圧力差のみで開閉弁する浮動弁、延いては空気抜き用の所謂ジグルバルブ（ｊｉｇｇｌｅ  ｖａｌｖｅ）として機能するようになっている。
【００６５】
ここで、本実施例においても、図９に示した（プレヒートモード）、図１０に示した（通常運転モード）、図１１に示した（走行時蓄熱モード）において、逆止弁７５１は実施例１の逆止弁１５１と同様に機能し、実施例１で説明したと同様に各モードが達成される。
【００６６】
ただし、本実施例に係る（プレヒートモード）においては、図９に示すように、蓄熱タンク通路接続部１５０と電動式ウォーターポンプ８との間の蓄熱タンク通路５００の冷却水圧力は低下しているため、ハウジング部１０１内の冷却水圧力により生じる押力（図９中下向き）が、蓄熱タンク通路５００側の冷却水圧力により生じる押力（図９中上向き）を上回ることとなって、逆止弁７５１が図９中下側に移動されて開弁され、ハウジング部１０１側から蓄熱タンク通路５００側への冷却水の通過が許容されることになる。
【００６７】
従って、実施例１と同様、電動式ウォーターポンプ８により圧送される蓄熱タンク７内の比較的高温な冷却水が、エンジン１内の停止中に冷やされた冷却水を蓄熱タンク７側へ押し出し、エンジン１内の図示しない冷却通路（ウォータージャケット等も含む）が蓄熱タンク７に貯留されていた比較的高温の冷却水によって満たされることとなって、エンジン始動前においてエンジン１の暖機が図られることになる。
これにより、エンジン１の始動性や始動後における燃焼特性が改善され、特に未燃物質の排出量を効果的に低減することが可能となる。
【００６８】
なお、本実施例に係る（通常運転モード）においても［始動後暖機完了前まで］のモード（図示せず）においては、更に、バイパス通路４００から分岐される蓄熱タンク通路５００に冷却水が流入しようとすると、逆止弁７５１は閉弁され、ハウジング部１０１側と蓄熱タンク通路５００側との連通は遮断された状態となる。
従って、本実施例においても、実施例１と同様に（通常運転モード）が達成されることになる。
【００６９】
更に、本実施例に係る（走行時蓄熱運転モード）においては、図１１に示すように、混合後の冷却水温が所定の走行時蓄熱開始温度に至り、これに応じてピストンロッド１６１ａが所定に伸張され前記スプリングシート１６２の開弁量が増大されて温度感知部１６１も一体的に図１１中下方へ移動される。
【００７０】
従って、実施例１と同様に、スプリングシート１６７が、バイパス通路接続部１４０の弁座部１４１に着座してバイパス通路４００を閉じる。
更に、ロッド１６６の下端部に設けられている押圧部材７６０が、逆止弁７５１の上端部と当接して逆止弁７５１を図１１中下方に押下げることによって逆止弁７５１を開弁させる。
【００７１】
このため、実施例１と同様に、逆止弁７５１の開弁により、ハウジング部１０１内へ、逆止弁７５１の切欠７５２、蓄熱タンク通路接続部１５０、蓄熱タンク通路５００を介して冷却水が流入されるようになる。従って、蓄熱タンク通路５００に介装される蓄熱タンク７では、先に貯留されていた低温の冷却水を、新たに流入してくる比較的高温の冷却水によって入れ替えて貯留することができることになる。
【００７２】
このようにして、本実施例によれば、エンジン運転中（走行中）に高温の冷却水を蓄熱タンク７に貯留させることができるため、次回始動時におけるプレヒートによる暖機効果を効果的なものとすることができる。
なお、本実施例では、図１０に示したように、ロッド１６６の下端部１６６Ａに設けられる開口部に挿入されている押圧部材７６０は、ロッド１６６に対して移動自在に構成されており、ロッド１６６に内装されるコイルスプリング７６１により、ロッド１６６の端部１６６Ａに押圧付勢されている。
【００７３】
このため、当該（走行時蓄熱モード）において、上述のように、押圧部材７６０が、逆止弁７５１の上端部と当接して逆止弁７５１を開弁させる際には、押圧部材７６０は、図１１に示したように、コイルスプリング７６１が圧縮されるようになっている。
このように、逆止弁７５１を開弁させたときにコイルスプリング７６１を圧縮させる構成としたことで、以下のような作用効果を奏することができる。
【００７４】
すなわち、例えば逆止弁７５１が完全に開弁された状態（図１１の状態）において、更にサーモエレメント１６０の温度感知部１６１の周囲の流体温度が上昇した場合、ピストンロッド１６１ａが更に伸張するために逆止弁７５１やハウジング部１０１を破損させる惧れがあるが、このような惧れを、コイルスプリング７６１等により押圧部材７６０を弾性的に支持する構成としたため、ピストンロッド１６１ａの更なる伸張代（所謂オーバーストローク又はオーバートラベル）を吸収することで、回避することができる。
【００７５】
以上説明したように、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置７００によっても、従来における特許文献１や特許文献２に記載されているようなエンジン暖機用蓄熱システムにおいて、冷却水の循環系に通常のサーモスタットとは別に、別個新たに三方弁や熱応動弁機能付きの逆止弁を設け構造系を複雑化したり制御系を複雑化させることがないため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
すなわち、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置７００によっても、１つのサーモエレメントの熱応動動作を多機能（逆止弁作動）に利用することができるため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
更に、本実施例に係る逆止弁７５１は所謂ジグルバルブとしての機能も有するため、蓄熱タンク通路５００に別個新たに空気抜き用のジグルバルブ（浮動弁）を設ける必要がないため、低コスト化、小型化等を図ることができる。
【実施例４】
【００７６】
本発明の実施例４に係るサーモスタット（熱応動弁）装置８００が利用されるエンジン暖機用蓄熱システムは、図１に概略的に示した実施例１のシステム構成と同様である。ここでは、実施例１と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略することとする。
【００７７】
図１２に示すように、本実施例に係るサーモスタット装置８００は、実施例３と同様の逆止弁８５１と、押圧部材８６０、コイルスプリング８６１等を備えて構成されている。これらが、本発明に係る第３の弁装置の一部を構成する。
なお、本実施例においては、図１２に示したように、バイパス通路接続部１４０と蓄熱タンク通路接続部１５０と、が独立して配設されている。
そして、前記押圧部材８６０は、バイパス通路接続部１４０を貫通して逆止弁８５１の上端部に臨んで配設される収容穴８６２に摺動自在に収容されている。
【００７８】
ここで、本実施例においても、図１２に示した（プレヒートモード）、図１３に示した（通常運転モード）、図１５に示した（走行時蓄熱モード）において、逆止弁８５１は実施例３の逆止弁７５１と同様に機能し、実施例１及び実施例３で説明したと同様に各モードが達成されることになる。
なお、図１４に示す（走行時蓄熱モード）においては、押圧部材８６０の先端部が前記収容穴８６２を貫通して図１４中下方に突出して逆止弁８５１の上端部と当接し逆止弁８５１を開弁させるようになっている。
【００７９】
このように、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置８００によっても、従来における特許文献１や特許文献２に記載されているようなエンジン暖機用蓄熱システムにおいて、冷却水の循環系に通常のサーモスタットとは別に、別個新たに三方弁や熱応動弁機能付きの逆止弁を設け構造系を複雑化したり制御系を複雑化させることがないため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
すなわち、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置８００によっても、１つのサーモエレメントの熱応動動作を多機能（逆止弁作動）に利用することができるため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
更に、本実施例に係る逆止弁８５１は所謂ジグルバルブとしての機能も有するため、別個新たに空気抜き用のジグルバルブ（浮動弁）を設ける必要がないため、低コスト化、小型化等を図ることができる。
なお、本実施例において、逆止弁８５１を、閉弁方向に付勢するコイルスプリングにより付勢されない浮動弁（或いは所謂ジグルバルブ）として例示したが、これに限定されるものではなく、逆止弁８５１を閉弁方向に付勢するコイルスプリングを配設する構成とすることができるものである。
また、本実施例は、バイパス通路接続部１４０と蓄熱タンク接続部１５０を独立して配設したので、実施例１のように弁座部１４１に切欠１４２を設ける必要がなく、バイパスバルブとして機能するスプリングシート１６７の閉弁（前記ハウジング部１０１内とバイパス通路４００との連通の遮断）を確実に行えることができるため、第２の所定温度（バイパス閉弁温度）以上において、より冷却能力が要求されるときには、ラジエータ３を流れる冷却水流量を増加させることができ、以って冷却能力をアップさせることができる。
更に、バイパス通路接続部１４０と蓄熱タンク接続部１５０を独立して配設したことで、蓄熱タンク接続部１５０の配置の自由度を向上させることができる。このため、例えば、走行時蓄熱モードにおいて逆止弁８５１が押し開かれ冷却水がハウジング部１０１内に流入する際に、プレヒート時に蓄熱タンク７に貯留した（エンジン１から流入した）冷たい冷却水がハウジング部１０１内に流入し、この冷たい冷却水がサーモエレメント１６０の温度感知部１６１に直接的に当たることで偏った温度感知を生じさせ、エンジン１のための冷却水温度調節機能を乱すなどの惧れがあるが、このような惧れを、蓄熱タンク接続部１５０からのハウジング部１０１内への流入場所（配置）を工夫することで、極力小さくすることが可能となる。
【実施例５】
【００８０】
本発明の実施例５に係るサーモスタット（熱応動弁）装置９００が利用されるエンジン暖機用蓄熱システムは、図１に概略的に示した実施例１のシステム構成と同様である。ここでは、実施例１と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略することとする。
【００８１】
図１５（ａ）に示すように、本実施例に係るサーモスタット装置９００は、実施例３で説明したと同様の所謂ジグルバルブ構造の逆止弁９５１（本発明に係る第３の弁装置の一部を構成する）が備えられ、当該逆止弁９５１のハウジング部１０１側の上端部に円盤状に拡張された円盤状部材９５３が略一体的に取り付けられている。なお、符号９５２は、逆止弁９５１が開弁したときに（例えば、図１５のプレヒートモードの状態）、ハウジング部１０１の内部と蓄熱タンク通路接続部１５０とを連通させるための切欠である。
【００８２】
また、本実施例に係る蓄熱タンク通路接続部１５０は、バイパス通路接続部１４０を貫通してハウジング部１０１の内部に臨むように形成されている。そして、バイパス通路接続部１４０は、蓄熱タンク通路接続部１５０の周囲から接続通路１４５を介してハウジング部１０１の内部と連通するように構成されている。
【００８３】
ここで、図１５（ａ）に示すように、逆止弁９５１が開弁されているときは、当該逆止弁９５１に略一体的な円盤状部材９５３によって、前記接続通路１４５は閉じられており、バイパス通路接続部１４０と、ハウジング部１０１の内部と、の連通は遮断されるようになっている。
【００８４】
また、本実施例においては、実施例１のスプリングシート１６７に代えて、スプリングシート９６７が採用されており、当該スプリングシート９６７は、実施例１のスプリングシート１６７と同様に、位置規制部材１６９により下方への移動を規制しつつロッド１６６に対して摺動自在に嵌挿されている。しかしながら、図１５（ｂ）に示したように、スプリングシート９６７の下方には、切欠９６８を間に挟んで例えば四分割され円筒状に配設される円筒状部材９６９が取り付けられている。
【００８５】
以上のような構成を備えた本実施例においても、図１５に示した（プレヒートモード）、図１６に示した（通常運転モード）、図１７に示した（走行時蓄熱モード）において、逆止弁９５１は実施例３の逆止弁７５１と同様に機能し、実施例１や実施例３で説明したと同様に各モードが達成されることになる。
【００８６】
ただし、本実施例に係る（プレヒートモード）においては、図１５に示すように、蓄熱タンク通路接続部１５０と電動式ウォーターポンプ８との間の蓄熱タンク通路５００の冷却水圧力は低下するため、ハウジング部１０１内の冷却水圧力により生じる逆止弁９５１に作用する押力（図１５中下向き）が、蓄熱タンク通路５００側の冷却水圧力により生じる逆止弁９５１に作用する押力（図１５中上向き）を上回り、更にハウジング部１０１内とバイパス通路４００側の冷却水圧力がほぼ同圧であるため、ハウジング部１０１内の冷却水圧力によって生じる円盤状部材９５３に作用する押力（図１５中下向き）と、蓄熱タンク通路５００側の冷却水圧力によって生じる円盤状部材９５３に作用する押力（図１５中上向き）がほぼ釣り合うため、逆止弁９５１と逆止弁９５１に略一体的な円盤状部材９５３が図１５中下向きに移動されることにより、逆止弁９５１が開弁され、ハウジング部１０１側から蓄熱タンク通路５００側への冷却水の通過が許容されることになる。
【００８７】
従って、実施例１や実施例３と同様、電動式ウォーターポンプ８により圧送される蓄熱タンク７内の比較的高温な冷却水が、エンジン１内の停止中に冷やされた冷却水を蓄熱タンク７側へ押し出し、エンジン１内の図示しない冷却通路（ウォータージャケット等も含む）が蓄熱タンク７に貯留されていた比較的高温の冷却水によって満たされることとなって、エンジン始動前においてエンジン１の暖機が図られることになる。
【００８８】
ここにおいて、本実施例では、逆止弁９５１が開弁されると、逆止弁９５１の上端部に取り付けられた円盤状部材９５３（本発明に係る第２の弁装置の代替として機能する）により前記接続通路１４５が閉じられ、バイパス通路接続部１４０と、ハウジング部１０１の内部と、の連通は遮断されるため、バイパス通路４００からハウジング部１０１の内部への冷却水流れがなくなることで蓄熱タンク７内の冷却水を全てエンジン１に供給することができ、蓄熱タンク７に貯留されていた比較的高温の冷却水を効果的にエンジン１の暖機に利用することが可能となる。
【００８９】
また、本実施例に係る（通常運転モード）の［始動後暖機完了前まで］のモード（図示せず）においては、電動式ウォーターポンプ８の駆動が停止され、バイパス通路４００から分岐される蓄熱タンク通路５００に冷却水が流入しようとすると共に、バイパス通路４００に冷却水が圧送されてくるため、逆止弁９５１は閉弁され、ハウジング部１０１側と蓄熱タンク通路５００側との連通は遮断された状態となる。
従って、本実施例においても、実施例１や実施例３と同様に（通常運転モード）のモードが達成されることになる。
【００９０】
本実施例に係る（走行時蓄熱モード）においては、図１７に示すように、混合後の冷却水温が所定の走行時蓄熱開始温度に至り、これに応じてピストンロッド１６１ａが所定に伸張され前記スプリングシート１６２の開弁量が増大されて温度感知部１６１も一体的に図１７中下方へ移動される。
【００９１】
従って、図１７に示したように、スプリングシート９６７の下端側に取り付けられた円筒状部材９６９が、逆止弁９５１の上端部に取り付けられている円盤状部材９５３を押圧し逆止弁９５１を開弁させると共に、円盤状部材９５３により接続通路１４５を遮断してバイパス通路４００とハウジング部１０１の内部との連通を遮断することになる。
【００９２】
これにより、ハウジング部１０１内へ、逆止弁９５１の切欠９５２、蓄熱タンク通路接続部１５０、蓄熱タンク通路５００を介して冷却水が流入されるようになる。よって、蓄熱タンク通路５００に介装される蓄熱タンク７では、先に貯留されていた低温の冷却水を、新たに流入してくる比較的高温の冷却水によって入れ替えて貯留することができることになる。
このようにして、本実施例によれば、エンジン運転中（走行中）に高温の冷却水を蓄熱タンクに貯留させることができるため、次回始動時におけるプレヒートによる暖機効果を効果的なものとすることができる。
【００９３】
以上説明したように、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置９００によっても、従来における特許文献１や特許文献２に記載されているようなエンジン暖機用蓄熱システムにおいて、冷却水の循環系に通常のサーモスタットとは別に、別個新たに三方弁や熱応動弁機能付きの逆止弁を設け構造系を複雑化したり制御系を複雑化させることがないため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
すなわち、本実施例に係るサーモスタット（熱応動弁）装置９００によっても、１つのサーモエレメントの熱応動動作を多機能（逆止弁作動）に利用することができるため、構成の簡略化及び低コスト化を促進することができる。
更に、本実施例に係る逆止弁９５１は所謂ジグルバルブとしての機能も有するため、蓄熱タンク通路５００に別個新たに空気抜き用のジグルバルブ（浮動弁）を設ける必要がないため、低コスト化、小型化等を図ることができる。
また、本実施例は、バイパス通路接続部１４０と蓄熱タンク接続部１５０を独立して配設したので、実施例１のように弁座部１４１に切欠１４２を設ける必要がなく、円盤状部材９５３の閉弁（前記ハウジング部１０１内とバイパス通路４００との連通の遮断）を確実に行えることができるため、第２の所定温度（バイパス閉弁温度）以上において、より冷却能力が要求されるときには、ラジエータ３を流れる冷却水流量を増加させることができ、以って冷却能力をアップさせることができる。
加えて、プレヒート時に、逆止弁９５１に略一体的に取り付けられバイパスバルブとして機能する円盤状部材９５３は差圧力により閉弁されるので、冷却水がバイパス通路４００を流れないようにすることができるため、蓄熱タンク７内の冷却水を全てエンジン１に供給することができ、簡単な構成でありながら、暖機効率を向上させることができる。
また、本実施例では、図１７で説明したように、スプリングシート９６７の下端側に取り付けられた円筒状部材９６９が、逆止弁９５１の上端部に取り付けられている円盤状部材９５３を押圧して逆止弁９５１を開弁させるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、実施例３で説明したようなロッド１６６の下端部に押圧部材７６０を設け、当該押圧部材７６０により逆止弁９５１を押下げることによって逆止弁９５１を開弁させる構成などとすることができる。
【００９４】
ところで、上述した各実施例は、図１に示した冷却システムを一例として説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１８に示すような冷却システムにも適用可能である。すなわち、バイパス通路４００を省略してヒータコア通路３００をバイパス通路４００として利用するような冷却システムにも、本発明に係るサーモスタット（熱応動弁）装置は適用可能である。この際、図１８に示したように、ヒータコア５をバイパスする通路を設け、当該通路を冷却水が通過するよう構成することもできる。
また、上述した各実施例において、装置の簡略化、低コスト化等のために、例えば、前記バイパス通路接続部１４０と前記ハウジング部１０１の内部とを連通或いは遮断する弁として機能するスプリングシート１６７等（本発明に係る第２の弁装置に相当する部分）が省略して構成されることも想定されるが、かかる省略された構成も本発明の範囲である。
更に、上述した各実施例では、熱応動素子であるサーモエレメント１６０のワックス等の熱膨張体を内封した温度感知部１６１を、ハウジング部１０１（所定領域）内の冷却水の温度を感知する位置に配設して説明したが、これに限定されるものではなく、所望の制御したい冷却水の温度を感知することができるように、サーモエレメント１６０のワックス等の熱膨張体を内封した温度感知部１６１を、前記ハウジング部１０１（所定領域）内とは異なる部位に配設するような構成とすることもできる。
なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、サーモスタット（熱応動弁）装置１００、６００〜９００を構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。
また、熱応動弁のアクチュエータとしては、上述した各実施例で説明した温度を感知して膨張収縮するワックス等の熱膨張体を内封したサーモエレメントに限らず、バイメタルや形状記憶合金といった温度に応じて変形する部材などを用いたものも採用可能である。
【００９５】
また、上述した各実施例では、サーモスタット（熱応動弁）装置１００、６００〜９００を、エンジン冷却水回路においてエンジンの入口側に配設した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エンジンの出口側に配設した場合においても、同様の作用効果が得られるものである。
更に、本発明に係るサーモスタット（熱応動弁）装置は、蓄熱システムに適用される場合に限定されるものではなく、冷媒の分配を必要とする車両、機器等、燃料電池自動車の冷却装置、その他暖機を必要とする冷却装置、液体ライン等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施例１に係るサーモスタット装置が利用される暖機用蓄熱システムの一例を概略的に示す全体構成図である。
【図２】同上実施例のサーモスタット装置のプレヒートモードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図３】同上実施例のサーモスタット装置の通常運転モード（暖機完了前まで）における作動状態を説明する概略断面図である。
【図４】同上実施例のサーモスタット装置の通常運転モード（暖機完了後）における作動状態を説明する概略断面図である。
【図５】同上実施例のサーモスタット装置の走行時蓄熱モードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図６】本発明の実施例２に係るサーモスタット装置のプレヒートモードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図７】同上実施例のサーモスタット装置の通常運転モード（暖機完了後）における作動状態を説明する概略断面図である。
【図８】同上実施例のサーモスタット装置の走行時蓄熱モードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図９】本発明の実施例３に係るサーモスタット装置のプレヒートモードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図１０】同上実施例のサーモスタット装置の通常運転モード（暖機完了後）における作動状態を説明する概略断面図である。
【図１１】同上実施例のサーモスタット装置の走行時蓄熱モードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図１２】本発明の実施例４に係るサーモスタット装置のプレヒートモードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図１３】同上実施例のサーモスタット装置の通常運転モード（暖機完了後）における作動状態を説明する概略断面図である。
【図１４】同上実施例のサーモスタット装置の走行時蓄熱モードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図１５】本発明の実施例５に係るサーモスタット装置のプレヒートモードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図１６】同上実施例のサーモスタット装置の通常運転モード（暖機完了後）における作動状態を説明する概略断面図である。
【図１７】同上実施例のサーモスタット装置の走行時蓄熱モードにおける作動状態を説明する概略断面図である。
【図１８】本発明に係るサーモスタット装置が利用される暖機用蓄熱システムの他の一例を概略的に示す全体構成図である。
【図１９】従来の暖機用蓄熱システムの一例を概略的に示す全体構成図である。
【図２０】従来の暖機用蓄熱システムの他の一例を概略的に示す全体構成図である。
【図２１】同上従来の暖機用蓄熱システムの改良例を概略的に示す全体構成図である。
【図２２】同上従来の暖機用蓄熱システムに利用される逆止弁の構造を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１                エンジン（燃焼装置に相当）
２                ウォーターポンプ
３                ラジエータ
５                ヒータコア
７                蓄熱タンク
８                電動式ウォーターポンプ
１００            サーモスタット（熱応動弁）装置
１５１            逆止弁
１６０            サーモエレメント
２００            ラジエータ通路
３００            ヒータコア通路
４００            バイパス通路
５００            蓄熱タンク通路
６００            サーモスタット（熱応動弁）装置
６５１            逆止弁
７００            サーモスタット（熱応動弁）装置
７５１            逆止弁
８００            サーモスタット（熱応動弁）装置
８５１            逆止弁
９００            サーモスタット（熱応動弁）装置
９５１            逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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